除非进行切割,否则材料无法改变其表面微观结构。激光切割是用于机械加工的最常用材料切割技术之一。它有助于根据设计和预期结果创建图案。这种方法需要在强激光束的作用下熔化、燃烧和汽化材料。虽然这种方法非常实用,但了解激光切割的诸多优点和缺点至关重要。
切割过程借助激光切割机完成。激光切割机使用精细的激光束聚焦于材料。然而,在开始切割之前,您必须根据您的设计或图案明确目标。过去,使用传统工艺切割某些硬质材料非常困难。然而,随着激光切割机的出现,切割过程变得更容易了。
在这里,我们将带您了解激光切割的所有知识。此外,我们还将讨论其工作原理以及激光切割的优缺点。
目录
什么是激光切割?它是如何工作的?
如今,许多制造业都使用数控机床来加速生产流程。这些设备采用各种工艺,包括 激光切割服务. 所有计算机数控机床都是将数字化的图纸转换成计算机语言后,向机器发出指令。
这种语言为设备提供执行设计所需的指令。语言与机器之间的连接类似于将图片发送到打印机。激光切割机的工作原理也类似,它们可以快速完成设计。
激光切割产品的设计允许使用二维矢量文件来引导激光。它由一个激光谐振腔组成。该谐振腔包含玻璃纤维,或者在某些情况下包含晶体气体混合物。设计人员使用的材料切割工艺决定了谐振腔的组成。向混合物输入能量将启动切割过程。当混合物穿过各种透镜后,激光被聚焦。
激光切割如何工作?
在深入探讨激光切割的优缺点之前,了解其工作原理至关重要。激光切割机的工作原理与数控机床类似,但激光器功率更高。激光器利用数控系统和光学元件引导材料或光束。该设备将切割材料,并使用给定的数控系统或G代码控制切割动作。
激光束聚焦后,材料会熔化、汽化并燃烧。此外,通过向材料吹气,可以获得高质量的边缘表面。激光束的形成是在密闭容器中,通过用灯或放电激活激光材料来实现的。
激光材料通过部分镜面进行内部反射后,被放大。该过程持续进行,直到以相干单色光的形式积累足够的能量。使用光纤或反射镜聚焦于工作区域可以提高光的强度。
激光束最薄边缘的直径小于0.32毫米。相比之下,切口宽度可能小至0.10毫米。但这取决于材料的厚度。如果激光切割机的切割不是从材料边缘开始,则可以使用穿孔工艺。
穿孔工艺利用高功率的激光在材料上打孔。例如,烧穿一块13毫米厚的不锈钢板需要5到15秒。
激光切割的优势
激光切割技术的优势显而易见。以下讨论其中一些优势:
高精度和准确度
激光利用聚焦光束,以惊人的精度切割材料。激光功率强大且体积小巧,但其熔化和蒸发材料的精度却无与伦比。通常,激光的公差范围在0.003至0.006毫米之间。
等离子切割机的公差约为0.02毫米,高于激光切割。同样,其他切割工具的公差范围从1毫米到3毫米甚至更高。假设您在生产过程中需要一台高精度和高准确度的机器,那么激光切割机通常适用于这种情况。因此,激光切割在航空工业中得到广泛应用,而航空工业对公差的要求极高。
成本低,更实惠
激光技术的优势之一是其相对于其他同等质量的数控机床具有成本优势。使用激光切割技术无需定制刀具。由于无需额外的刀具,您无需根据任何工作调整设备。
此外,由于没有物理接触,表面不会磨损。由于激光切割机的机械部件较小,维护成本比其他加工技术更低。与标准制造工具相比,该机器的运行成本也更低。
用于极其复杂的工作
许多对于其他切割技术来说过于困难的任务,对于激光切割机来说却轻而易举。激光技术甚至可以处理材料最薄的边缘。即使切割区域可能会略微变形或弯曲,激光切割机也能快速完成复杂的设计。激光切割具有很高的公差水平,可以适应各种材料。
提高板材利用率,减少浪费
使用激光切割机切割材料时,只有一小部分会被浪费。这使得激光切割与其他耗材率较高的机器截然不同。激光切割机可以帮助生产商最大限度地利用材料。更高效地利用资源并减少浪费,生产成本也会随之下降。
损害预防
激光切割的另一个优点是,即使切割最窄的材料,也能有效防止材料损坏。许多人认为设备翘曲或材料损坏是不可避免的。传统观念认为激光切割会产生高温。
值得注意的是,热量仅影响材料的微小区域,不会影响其公差。激光切割板材速度快,因此切割时间更短。因此,生产商可以轻松防止材料翘曲和变形。
低功耗
实际上,电力切割需要耗费大量电力。而激光切割机由于没有其他可移动部件,能耗更低。另一方面,带有可移动部件的机器能耗更高。激光切割机切割材料速度非常快,这有助于节省时间和能源。能耗降低,运营成本也会随之降低。
兼容多种材料
有趣的是,这台机器可以处理各种各样的材料。激光切割可用于各种工艺,包括标记、钻孔和雕刻。值得注意的是,您无需切换或更换工具即可完成所有这些不同的任务。
激光切割不仅能切割金属,还能切割木材、铝、塑料、铜和黄铜等材料。激光切割是一种用途广泛的技术,几乎可以快速切割任何类型的材料。Yonglihao Machinery 始终采用最优质的材料来生产高品质的钣金制品。
激光切割的缺点
尽管激光切割有诸多优点,但也存在一些需要注意的缺点。我们将在下面介绍其中的一些。
某些材料的蒸发
切割某些材料(例如塑料)时,会发生蒸发。这是激光切割的一个严重缺陷。虽然这个缺点是可以控制的,但经验丰富的机器操作员可以轻松克服。为了避免这个问题,专家会调整设备的一些配置。然而,如今实施这些调整的成本极其高昂。
需要技术专长
专业的操作员对于使用机器的所有功能并快速发现问题至关重要。如果设备配置不当,会影响材料,并对激光切割造成严重损坏。聘请专业的操作人员至关重要,但由于合格人员数量有限,因此成本高昂。为了节省通勤时间,可以使用视频面试软件进行在线会议。这将更加轻松灵活。
金属厚度的限制
虽然激光切割几乎适用于所有材料,甚至包括板材。然而,建议使用其他技术来切割厚金属。现有的机器可以用来识别最厚的板材,但这需要训练有素的操作员在场。大多数制造商平均使用的板材厚度范围为 15 至 20 毫米。
前期成本
如果你想买一台激光切割设备,你可能需要花一大笔钱。例如,当 等离子切割与激光切割的比较,后者的价格大约是后者的两倍。购买设备的成本高得令人望而却步,但你最终赚到的钱会比这更多。
有害烟雾和气体的产生
我们之前提到过,激光切割适用于多种材料。事实上,激光切割几乎可以用于任何材料,但这也有一个缺点。在热切割过程中熔化的每种材料都会产生气体和有毒烟雾。这些有害气体通常在加工聚合物时产生。
定制钣金制造服务
仅仅了解激光切割的优缺点是不够的。此外,与合适的生产合作伙伴合作至关重要。Yonglihao Machinery 为您的项目提供最佳的钣金加工服务。
此外,Yonglihao Machinery 拥有一支经验丰富的专家团队。他们精通激光切割和其他制造技术。我们保证,我们的钣金加工服务将以实惠的价格提供优质的产品。
Yonglihao Machinery 也是一家通过 ISO 9001:2015 认证的公司。您可以放心,我们所有的材料和工艺均符合行业领先水平。通过 DfM 分析,我们能够提供专业的设计改进建议。立即联系我们,获取快速报价。
结论
激光切割的引入为制造业带来了巨大的好处。该设备可以一次切割多种材料,节省操作时间和成本。
此外,激光切割还广泛应用于航空航天和汽车行业。了解激光切割的优缺点,可以帮助您为您的项目做出最佳决策。此外,您也可以随时联系 Yonglihao Machinery,寻求激光切割方面的帮助。
常问问题
激光切割有什么作用?
激光切割可用于制造一些高精度零件。因此,它广泛应用于汽车和航空航天等各个行业。此外,它还能帮助客户根据操作机器前的设计实现最终结果。激光切割机几乎可以切割任何材料,包括金属、铬、铝和塑料。
激光切割贵吗?
机器的成本取决于您打算切割的材料类型。这是因为不同的材料需要不同功率的激光器。例如,切割难切割的木材、金属和致密材料需要的激光器功率比切割较薄的材料要大。一般来说,激光切割价格昂贵。但是,如果您从整体角度考虑,这是值得的。
为什么激光切割适合大规模生产?
激光切割的优势之一是其能够以极高的精度和准确度生产和复制产品。作为制造商,您当然希望确保产品拥有最佳品质。而激光切割的优势就在于:能够以极高的精度和准确度批量生产相同的产品。激光切割的其他优势还包括节省时间和降低生产成本。
激光束加工的优点和缺点是什么?
激光加工有很多优点,但也有一些小缺点。其中之一就是它可以切割任何材料,而且不需要工具。此外,它不会磨损表面,并且操作精度和精密度极佳。
激光加工的最大缺点是维护成本高昂。此外,塑料熔化时会释放有毒气体。